绿叶中色素的提取和分离研讨.doc

《绿叶中色素的提取和分离》实验教学设计 学院附中 陈建志 一、教材分析 生物学是以实验为基础的科学，实验教学对提高学生的生物科学素养起着无可替代的重要作用，他是素质教育和创新教育的重要场所和前沿阵地，也是基础教育改革的基础、前提和保证。 《绿叶中色素的提取和分离》是一个探究性实验，通过本实验，可以让学生知道绿叶中色素的种类和颜色对植物叶片颜色的影响，是学习光合作用的基础。 本实验要求层次较高、操作难度较大、考查频率高的一个实验，但是按照教材的实验步骤和方法， 多数学生把握不够，操作不当。分离后的色带或不全或 色浅，辨认困难，实验效果皆不理想。笔者在实验教学中 将有关操作作了调整1、教材中值得推敲的地方 实验选材和研磨 教材推荐用菠菜为实验材料。菠菜生长受季节的限制，有的季节很难采集。另外菠菜叶片含水量较高，较多的水分子与丙酮分子接触，降低了丙酮对色素分子的萃取率，导致提取液中含色素分子少，进而影响实验结果。 教材中选用5克叶片．相对于仅需的几滴滤液来说，显然太多，也增加了研磨的时间和难度。相对于5克叶片，5毫升丙酮又显太少。丙酮极易挥发，实验中常出现叶片未研碎。丙酮已挥发干的情况。因为研磨不彻底，提取液中色素含量少。 研磨剂的配制 学生只是按课本要求按顺序添加无水、乙醇、CaCO3、SiO2，并不能很深刻的理解添加这些物质的原理和作用。 过滤装置 课本要求用放置单层尼龙布的漏斗过滤滤液，但实际操作中这个方法耗时且费力。 画线方法 由于学生平时的实验操作中很少用到毛细吸管，所以采用课本要求的方法划线，很难做到滤液细线细、直、均匀的要求。 色素分离装置 分离色素是将滤纸条插入到加入层析液的烧杯中，为了防止层析液挥发，还可以给烧杯加盖。而实际操作很难做到滤纸条在烧杯中保持竖直，也不能有效减少层析液的挥发。 分离色素的方法 课本是让色素在长形滤纸条上扩散分离，方法单一，不能很好地激发学生的创新思维。 2 实验改进 只要是新鲜、浓绿的叶片皆可选，但要对叶片作些处理。将叶片用沸水处理，即将2克叶片置于沸水中煮20—40 秒(时间不宜过长。否则会破坏色素分子的结构)后。立即 捞出置于冷水中降温，再用吸水纸吸千水分．剪碎后放人 研钵。 研磨剂的配制 试验设计： 1）分别在 A、B、C 三个研钵中加入 5 克剪碎的叶片 2）A 中加少量的二氧化硅和无水乙醇，B 中加少量的二氧化硅、碳酸钙和水C 中加少量的二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇； 3）经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液（A黄绿色、B几乎无色、C 深绿色）； 4）分析实验结果得出结论：碳酸钙可以防止色素被破坏，色素可以溶于酒精但不溶于水。 通过分组对照，让学生通过具体的实验探究，更直观更容易理解提取色素过程中所添加的各种物质的作用。 过滤装置的改进 将过滤用的尼龙布改为用棉花塞住漏斗口过滤，一个人就能独立完成，而且过滤速度快，操作更为简单。 画线方法的研究 这一步是本实验的一个操作难点，学生很难用毛细吸管画出细、直、均匀的滤液细线。如果用钢笔沾色素、硬币边缘压线、盖玻片或者棉线画线等，则操作起来更容易。 色素分离装置的制作，用厚纸板作个烧杯盖，上面剪开1.5—2厘米的缝隙，滤纸条只需要从层析缸上盖子的缝隙插入到层析液中，根据实验需要可以选择缝隙数量不同的盖子做出调整。 分离色素的方法的创新 1）用圆形滤纸片分离。用圆形滤纸片分离，取平面培养皿 1 只，将一干燥的圆形定性滤纸盖在培养皿中，在圆形滤纸（直径为 l0 cm）中央滴上 2 ～ 3 滴色素提取液，静置约 1 min，在滤纸的中央点成圆形的色素斑。然后依次滴 3～5滴层析液，每次间隔30 s左右，然后盖上培养皿盖，几分钟后，观察结果会得到近似同心圆的 4 个色素环，由内而外分别是黄绿色、蓝绿色、黄色和橙黄色。 2）用粉笔代替滤纸分离色素。取一支干燥的白色粉笔， 在距其大头一端 1 cm处用含有色素液的细棉线刻出一圆环，待干后重复刻 2～ 3次（最好两人合作）；把粉笔大头一端放入层析缸中，观察现象，色素将 随着层析液在粉笔上扩散形成 4 个颜色不同的圆，最上圈是橙黄色（胡萝卜素），其次是黄色（叶黄素），再次是蓝绿色（叶绿素 a），最下圈是黄绿色（叶绿素 b）；待 4条色素带明显后，取出粉笔，晾干保存。 二、教学目标 1．知识目标 （1）掌握提取叶绿体中色素的方法，掌握绿叶中色素的种类和作用； （2）通过实验结果分析，理解各药剂在实验中的作用和对实验结果的影响。 2．技能目标 （1）合理组织语言，描述实验现象，锻炼学生观察能力和语言表达能力。 （2）对实验现象相互交流和讨论，提高学生思考问题和解决问题的能力。 3．情感目标 在自主探究中，感受成功带来的快乐，提高对自我价值的认识，要学生把理论知识联系并贯彻到实际活动中去，从实践中得到巩固